Oxidativní fosforylace a chemiosmóza Jak se získává velké množství ATP z redukovaných kofaktorů vytvořených během glykolýzy a Krebsova cyklu? (video částečně navazuje na předchozí video, které zatím na KŠ chybí).

Udělal jsem malou chybičku v předchozím videu o elektronovém transportním řetězci. Takže bych ji chtěl opravit v tomto videu a taky využít příležitost zahrnout trochu terminologie, kterou jsem zapomněl zahrnout do předchozího videa. Takže když jsem popisoval elektronový transportní řetězec, pamatujete, máte prostě nějaké elektrony s vysokou energií v NADH a ty se předávají z jedné molekuly na druhou. A jak se předávají, uvolňují energii a tím přechází do nízkoenergetického stavu. A konečným příjemcem byl kyslík. Přímo tady se redukoval kyslík. Ale když se podíváte na obě strany této rovnice, je tu chyba - potřebuji dva vodíky. Pokud mám vpravo dva vodíky ve vodě, potřebuji dva vodíky vlevo. Takže by tady měla být dvojka. Takže to je to, co já považuji za menší chybičku v předchozím videu. Ale to mi dává šanci Vám představit další terminologii. Takže celý tento proces, víme, že toto se nazývá oxidace. Když NADH ztrácí vodík. Pamatujte, oxidace je ztráta, formálně elektronů, ale když ztrácí vodík, ztrácí také příležitost vázat elektrony toho vodíku. Takže celý tento proces elektronového transportního řetězce znamená jednu oxidovanou molekulu za druhou až po konečného příjemce - kyslík ve vodě. Takže toto je - zjevně by tohle mohlo být nazváno oxidací, chápete, jen velmi obecně, a druhá část elektronového transportního řetězce - nebo možná bychom toto ani neměli nazývat součástí elektronového transportního řetězce - proces, kde se ve skutečnosti tvoří ATP. Přidání fosfátové skupiny na jinou molekulu se nazývá fosforylací. Takže to je celý proces tvorby ATP v elektronovém transportním řetězci. Pamatujte, elektronový transportní řetězec uvolňuje energii, čímž vytváří tento vodíkový gradient. Pumpuje vodíky do mezimembránového prostoru. A pak ten gradient - ty vodíky, které se chtějí dostat zpět do matrix mitochondrie, prakticky prochází zpět přes ATP syntázu (ATPázu). Tento proces tvorby ATP tímto způsobem se nazývá oxidativní fosforylace. Toto spojení je dobré znát. Můžete se s ním setkat na některých standardizovaných testech nebo na vaší zkoušce. A nazývá se takto, protože máte oxidativní část. Každá z těchto molekul se oxiduje v elektronovém transportním řetězci, jak ztrácí své vodíky nebo jak ztrácí své elektrony. To vytváří vodíkový gradient. A to pak, díky chemiosmóze, dovoluje fosforylaci. Takže to je další dobré slovo, které byste si měli zapamatovat. Přechod těchto vodíků selektivně přes membránu, ta membrána, ta ATP syntáza, by nepustila jen tak nějakou molekulu na druhou stranu. Dovoluje procházet těmto vodíkovým kationtům. Tento proces, právě tady, ten přechod vodíku, se nazývá chemiosmóza. Další dobré slovo, které byste si měli zapamatovat. Takže celý ten proces se nazývá oxidativní fosforylace. Neodehrávají se v tu samou dobu. Protože oxidativní fosforylace vytváří energii potřebnou pro pumpování vodíků ven. A pak dochází k fosforylaci, když jdou vodíky chemiosmózou zpět a otáčí touto malou osou a tím tlačí ADP a fosfát k sobě. Můžete to porovnat se substrátovou fosforylací, když už Vám představuji nové termíny. Substrátová fosforylace. Ta se odehrává, když je produkováno ATP přímo v glykolýze nebo v Krebsově cyklu. To je případ, kdy enzym přímo pomáhá vytvořit ATP bez chemiosmózy nebo protonového gradientu. Takže když si představíte enzym, nějaký velký protein, a řekněme, že tam má ADP s jeho dvěma fosfátovýma skupinami. A pak má možná další fosfátovou skupinu, která je připojená na jiné části toho enzymu, tento enzym zajišťuje, bez pomoci chemiosmózy nebo oxidace, zajišťuje, pravděpodobně spřažením s jinou reakcí, která uvolňuje energii, která může probíhat na jiné části toho enzymu, fosforylaci. Možná si můžete představit malý zážeh tady a to pak pohne celým enzymem. Tak to přesně nefunguje, ale je to dobrá představa. A pak jsou možná tyto dvě části tlačeny k sobě. Je to jen enzym, bez žádné chemiosmózy, která je řízená oxidací, jak jsme se naučili u elektronového transportního řetězce, nazýváme to substrátovou fosforylací. A substráty jsou ty věci, které se váží na ty enzymy a něco s nimi provádí. Nicméně, doufám, že Vám toto video alespoň trochu pomohlo.